一种空压机用变频驱动半封式永磁同步电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种空压机用变频驱动半封式永磁同步电机，包括定子组件，所述定子组件包括定子铁心和设置在所述定子铁心上的定子槽，所述定子槽为梨形槽，所述定子槽有多个，多个所述定子槽沿所述定子铁心的圆周方向均布设置，所述永磁同步电机的基准频率为150Hz，所述定子铁心的长度为同一规格的标准异步电机的定子铁心的长度的40%~50%，所述定子槽的面积为同一规格的标准异步电机的定子槽的面积的1.60~1.80倍。该永磁同步电机通过提高电机的基准频率，减少定子铁心的长度可使电机的成本降低，同时可减少定子铁耗，从而提高电机的效率；通过增加定子槽的面积，可减少电机的铜耗，进一步提高了电机的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种空压机用变频驱动半封式永磁同步电机
本技术涉及电机
，具体涉及一种空压机用变频驱动半封式永磁同步电机。
技术介绍
目前，螺杆空气压缩机市场竞争异常激烈，低价竞争愈演愈烈，一些具有开发能力的压缩机制造厂家，也在不断创新开发新的、具有竞争力的产品，来创造新的亮点，主要推出压缩机节能产品并配套上高效率（2级能效）或超高效率（1级能效）变频驱动永磁同步电机，将作为新一代节能型空压机组产品全面开发并逐步推向市场。根据市场调查，目前永磁压缩机技术日趋成熟，但也参差不齐，一般的产品损耗大、效率低，高端产品又成本高价格较贵，大众市场难以接受。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有方法的不足，提供一种损耗小、效率高且成本较低的空压机用变频驱动半封式永磁同步电机。为达到上述目的，本技术采用的方案是：一种空压机用变频驱动半封式永磁同步电机，包括定子组件，所述定子组件包括定子铁心和设置在所述定子铁心上的定子槽，所述定子槽为梨形槽，所述定子槽有多个，多个所述定子槽沿所述定子铁心的圆周方向均布设置，所述永磁同步电机的基准频率为150Hz，所述定子铁心的长度为同一规格的标准异步电机的定子铁心的长度的40%~50%，所述定子槽的面积为同一规格的标准异步电机的定子槽的面积的1.60~1.80倍。优选地，所述定子槽高为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽高的1.55~1.75倍，所述定子槽的槽底圆的半径为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽底圆的半径的1.05~1.15倍，所述定子槽的槽宽为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽宽的0.75~0.95倍。优选地，所述永磁同步电机还包括转子组件，所述转子组件包括转子铁心和嵌设在所述转子铁心中的与所述永磁同步电动机的极数成整数倍的多个磁钢，多个所述磁钢按照极性沿所述转子铁心的圆周方向对称设置，相邻两极所述磁钢之间设有隔磁结构。进一步地，所述隔磁结构包括设置在所述转子铁心上且位于相邻两个所述磁钢之间的隔磁孔，所述隔磁孔的边缘与相邻一侧的所述磁钢之间设有间隙。进一步地，每一极所述磁钢的磁通量偏差不大于2%。进一步地，所述磁钢在所述转子铁心内靠近所述转子铁心的外圆周面。进一步地，空压机包括阳转子，所述转子铁心套设在所述阳转子的转轴上，所述转子铁心的内孔与所述阳转子的转轴相配合。进一步地，所述磁钢表面喷涂有Ni5Cu10Ni5b复合涂层。优选地，所述永磁同步电机的气隙长度为1.0~4.0。优选地，所述永磁同步电机包括机座，所述机座一端封闭，另一端开口并与空压机连接，所述定子组件设置在所述机座内。由于上述方案的运用，本技术与现有方法相比具有下列优点：本技术的空压机用变频驱动半封式永磁同步电机通过提高电机的基准频率，减少定子铁心的长度可使电机的成本降低，同时可减少定子铁耗，从而提高电机的效率；通过增加定子槽的面积，可减少电机的铜耗，进一步提高了电机的效率。附图说明附图1为本技术的空压机用变频驱动半封式永磁同步电机的定子组件的结构示意图（只示意出部分定子槽）；附图2为本技术的空压机用变频驱动半封式永磁同步电机的转子组件的结构示意图；附图3为附图2中A处局部放大图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例来对本技术的方法方案作进一步的阐述。本技术的空压机包括空压机本体和用于驱动空压机运行的变频驱动的永磁同步电机，永磁同步电机包括机座，机座一端封闭，另一端开口并通过法兰与空压机连接，即永磁同步电机和空压机共用一端盖，二者形成半封式的结构。本技术的永磁同步电机还包括定子组件和转子转子组件。定子组件设置在机座内。如图1所示，定子组件包括定子铁心1，定子铁心1上设有定子槽11，定子槽11有多个，沿定子铁心1的圆周方向均布分布。本实施例中，定子槽11呈梨形结构。为了使永磁同步电机与空压机相配套，且为了降低永磁同步电机的成本，该永磁同步电机的基准频率由一般的50Hz提高为150Hz，但基准频率提高后，在其他参数保持不变的情况下，定子铁耗将增大，定子铁耗可根据下式计算：其中：为经验系数，一般取2.5~2.0；为单位重量铁心的损耗；为磁感应强度；和均为基准频率，为改变之前的基准频率，为50Hz，为提高后的基准频率，为150Hz。在、、均保持不变的情况下，永磁同步电动机的基准频率由50Hz提高至150Hz时，定子铁心在重量相同条件下，定子铁耗将增加即4.17倍。将定子铁心1的长度缩短可使定子铁耗相应减少，从而使永磁同步电机的效率提高，同时还可以使永磁同步电机的成本降低，根据电磁综合计算，定子铁心1的长度为同一规格的标准异步电机的定子铁心的长度的40%~50%时，可使定子铁耗控制在要求范围内，使永磁同步电动机的效率达到1级能效。本实施例中，以Y2200L2-237kw电机为例，当电机基准频率提高为150Hz时，定子铁耗将增加即4.17倍，定子铁心1的长度由185mm缩短为85mm，定子铁心1的重量减少26.78kg，使定子铁耗下降44.1%，综合计算定子铁耗要比Y2200L2-237kw电机的定子铁耗增加2.46倍，定子铁耗仍在要求范围内，永磁同步电机的效率可达到1级能效。为了减少铜耗，进一步提高永磁同步电机的效率，可增加定子槽11的面积，以同一规格的标准异步电机的定子槽的面积为参考，该技术的定子槽的面积为同一规格的标准异步电机的定子槽的面积的1.60~1.80倍时最佳。定子槽11的基本尺寸包括槽高、槽底圆半径、槽宽，本实施例中，通过改变这些参数值来使定子槽11的面积增加1.60~1.80倍，具体为定子槽11的槽高为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽高的1.55~1.75倍，定子槽11的槽底圆的半径为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽底圆的半径的1.05~1.15倍，定子槽11的槽宽为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽宽的0.75~0.95倍。以Y2200L2-2异步电机为例，定子槽的槽高由29mm增加到41mm，槽底圆直径由12.2mm变为13.5mm，槽宽由9.2mm变为8mm。本技术的定子槽面积相比Y2200L2-2异步电机的定子槽面积增加了180.15mm2，增幅达69.38%，按照槽满率78%计算，槽内导体总面积增加140.52mm2，经电磁计算，铜耗由Y2200L2-2异步电机的680.6w大幅降低至401.82w，降幅达40.96%。转子组件套装在空压机的阳转子的转轴上。如图2和图3所示，转子组件包括转子铁心21和嵌设在转子铁心21中的与永磁同步电动机的极数成整数倍的多个磁钢22，多个磁钢22按照极性沿转子铁心21的圆周方向对称设置，转子铁心21的内径与空压机的阳转子的转轴相配合。本实施例中，转子铁心21的内孔为锥孔，为了减少转子铁心21的磨损，同时为便利锥孔的加工，在转子铁心21的内孔与阳转子的转轴之间设有钢套。转子铁心21呈饼式结构，使其运行时振动较小，转子组件在使用前需依次进行静平衡和动平衡试验。相邻两个磁钢22之间设有隔磁结构，隔磁结构包括设置在转子铁心21上且位于相邻两个磁钢22之间的隔磁孔231，隔磁孔231的边缘与相邻一侧的磁钢22之间均设有间隙232，间隙232的宽度为2~4mm，该隔磁孔231和间隙232均可起到隔磁的作用，从而形成复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空压机用变频驱动半封式永磁同步电机，包括定子组件，所述定子组件包括定子铁心和设置在所述定子铁心上的定子槽，所述定子槽为梨形槽，所述定子槽有多个，多个所述定子槽沿所述定子铁心的圆周方向均布设置，其特征在于：所述永磁同步电机的基准频率为150Hz，所述定子铁心的长度为同一规格的标准异步电机的定子铁心的长度的40%~50%，所述定子槽的面积为同一规格的标准异步电机的定子槽的面积的1.60~1.80倍。

【技术特征摘要】
1.一种空压机用变频驱动半封式永磁同步电机，包括定子组件，所述定子组件包括定子铁心和设置在所述定子铁心上的定子槽，所述定子槽为梨形槽，所述定子槽有多个，多个所述定子槽沿所述定子铁心的圆周方向均布设置，其特征在于：所述永磁同步电机的基准频率为150Hz，所述定子铁心的长度为同一规格的标准异步电机的定子铁心的长度的40%~50%，所述定子槽的面积为同一规格的标准异步电机的定子槽的面积的1.60~1.80倍。2.根据权利要求1所述的空压机用变频驱动半封式永磁同步电机，其特征在于：所述定子槽高为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽高的1.55~1.75倍，所述定子槽的槽底圆的半径为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽底圆的半径的1.05~1.15倍，所述定子槽的槽宽为同一规格的标准异步电机的定子槽的槽宽的0.75~0.95倍。3.根据权利要求1所述的空压机用变频驱动半封式永磁同步电机，其特征在于：所述永磁同步电机还包括转子组件，所述转子组件包括转子铁心和嵌设在所述转子铁心中的与所述永磁同步电动机的极数成整数倍的多个磁钢，多个所述磁钢按照极性沿所述转子铁心的圆周方向对称设置，相邻两极所述磁钢之间设有隔磁结构。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志民，胥建华，
申请(专利权)人：江苏久知电机技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32